연직배수공법이 적용된 연약지반 상에 도로성토로 인한 측방유동의 특성

Abstract

연직배수공법이 적용된 연약지반의 측방유동 특성을 조사하기 위해 우리나라 해안지역에서 계측관리가 실시된 13개 연약지반 현장의 자료를 수집하여 조사 분석을 실시하였다. 먼저 성토규모가 연약지반의 측방유동에 미치는 영향을 분석하였다. 연약층의 두께와 상대적 도로성토규모가 클수록 연약지반 속의 수평변위는 크게 발생하였다. 특히 연약지반이 두꺼우면 도로성토저면폭에 대한 연약층의 두께의 비인 상대적 성토규모도 자연 커지므로 수평변위량은 크게 발생하였다. 또한 도로성토속도가 빠르면 연약지반의 수평변위량이 크게 발생하였다. 그 밖에도 연약지반의 두께와 비배수전단강도, 지반계수 및 안정수는 연약지반의 측방유동에 영향을 미치는 중요한 요소로 나타났다. 즉 연약지반의 비배수전단강도와 지반계수가 작을수록 그리고 안정수가 클수록 연약지반의 최대수평변위량은 크게 발생하였다. 도로성토로 인하여 연약지반 속에 전단변형이 발생되지 않는 안전한 상태에서는 안정수가 3이하가 되고 지지 안전율이 1.7이상이 되었다. 그러나 연약지반 속에 전단파괴가 발생되는 불안전한 상태에서는 안정수가 5.14이상이 되고 지지안전율이 1.0이하가 되었다. 도로성토로 인하여 연약지반 속에 전단변형이 발생하는지 여부를 판단할 수 있는 허용최대수평변위량의 기준은 50mm로 정하는 것이 바람직하며 연약지반에 전단파괴가 발생됨이 없이 도로성토를 실시할 수 있는 연약지반의 수평변위량 기준은 100mm로 정하는 것이 바람직할 것이다. Field monitoring data for embankments in thirteen road construction sites at coastal area of the Korean Peninsula were analyzed to investigate the characteristics of lateral flow in soft grounds, to which vertical drain methods were applied. First of all, the effect of the embankment scale on the lateral flow was investigated. Thicker soft soils and lager relative embankment scale produced more horizontal displacements in soft grounds. Especially, if thick soft grounds were placed, the relative embankment scale, which was given by the ratio of thickness of soft ground to the bottom width of embankments, became larger and in turn large horizontal displacement was produced. And also higher filling velocity of embankments induced more horizontal displacements in soft grounds. The other major factors affecting the lateral flow in soft ground were the thickness and undrained shear strength of soft grounds, the soil modulus and the stability number. Maximum horizontal displacement was induced by less undrained shear strength and soil modulus of soft grounds. Also more stability numbers produced more maximum horizontal displacements. When the shear deformation does not develop, the stability number was less than 3.0 and the safety factor of bearing was more than 1.7. However, if the stability number was more than 5.14 and the safety factor of bearing was less than 1.0, the unstable shear failure developed in soft ground. 50mm can be recommended as a criterion of the allowable maximum horizontal displacement to prevent the shear deformation in soft ground, while 100mm can be recommended as a criterion of the allowable maximum horizontal displacement to prevent the shear failure in soft ground.